אצה להן הדרך

ד"ר יובל אבנשטיין וד"ר יעל מיכאלי מהמחלקה לפיזיקה כימית מפיקים דלק מאצות. לדעתם, יצורי הים הקדמוניים הללו הם מקור אנרגיה מבטיח ובעל יתרונות משמעותיים ביותר

החוקר מאחורי המחקר

ביודיזל מאצות

ביודיזל הוא דלק שמיוצר באופן טבעי על-ידי צמחים ואורגניזמים, ורבים רואים בו תחליף ראוי וירוק לסוגי הדלק המתכלים שאנו משתמשים בהם היום", אומר ד"ר אבנשטיין. "נכון להיום, רוב הביודיזל בשוקי העולם הוא כוהל המופק מתירס. הבעיה היא שגידולי התירס לדלק מתחרים בגידולי מזון. חקלאים רבים מעדיפים לגדל תירס לדלק בשל רווחיותו, וכך עלול להיווצר מחסור מסוכן במזון. האצות, לעומת זאת, אינן מזון. הן מייצרות דלק איכותי, כמעט מוכן לשריפה, ואפשר לגדל אותן בשטחים שכלל אינם מתאימים לעיבוד חקלאי, כמו למשל באזורים מדבריים. יותר מכך, אפשר לגדל כמויות גדולות של אצות במכלים המתנשאים לגובה ואינם דורשים שטח רב, בניגוד לגידולי שדה".

 

אצה במצוקה

האצות שבהן מתמקדים החוקרים הן יצורים חד-תאיים, שמסוגלים לייצר ולאגור דלק טבעי בכמות המגיעה עד ל-60% ממשקלם היבש. דלק זה הוא סוג של שמן המיוצר על-ידי האצה בעיקר בעת מצוקה, כמנגנון הישרדות - מעין מחסן אנרגיה לימי מחסור, הדומה במידה רבה לשומן שמייצר גוף האדם. התכונות שהתגלו במעבדה אכן מבטיחות: מתברר שביודיזל המופק מאצות יכול לשמש לתדלוק רכב כמעט כפי שהוא, ללא תהליכי עיבוד יקרים ומזהמים. אך כיצד אפשר לייצר כמות גדולה של הדלק הטבעי הזה, שתספיק לשימוש מסחרי? זהו האתגר הניצב היום בפני צוות המחקר באוניברסיטת תל-אביב.

 

חלבונים לייצור דלק

כדי לייעל את תהליך ייצור השמן באצות שואפים החוקרים, קודם כל, להבין אותו לעומקו. לשם כך הם משנים באופן שיטתי פרמטרים מגוונים בסביבת הגידול, כמו תזונה, טמפרטורה, מחזורי אור וחושך ואספקת חומרים חיוניים כגון חנקן וברזל, ובוחנים מהם התנאים האופטימליים לייצור כמות מירבית של דלק. טכנולוגיה מתקדמת של הדמיה אופטית מאפשרת מעקב צמוד אחר הצטברות השמן בתא בזמן אמת: השמן נצבע לשם זיהוי, וכך אפשר לאתר את הכמות המתהווה, ואת המקום בו היא מתרכזת בתוך התא.

 

במקביל להדמיה, שמספקת תמונה ויזואלית של המתרחש, מבקשים המדענים להבין את המתחולל בתא ברמה הביולוגית-גנטית. לשם כך הם מיישמים שיטת אנליזה גנטית שמודדת כמויות RNA מסוגים מסוימים המצויות בתא בזמן נתון, ומסייעת לחוקרים לאתר חלבונים הקשורים קשר הדוק לתהליך ייצור הדלק. שיטה זו מכונה RTPCR   -   Real Time Polymer Chain Reaction.

 

"ה-RNA הוא חומר גנטי המהווה מתכון לייצור חלבונים בתא. רמה גבוהה של RNA מסוג מסוים מעידה כי התא עושה מאמץ לייצר חלבון מהסוג התואם, בתגובה לשינוי מסוים שיצרנו בתנאי הסביבה", מסביר ד"ר אבנשטיין, "כך אנחנו מצליחים לזהות חלבונים שרמתם עולה משמעותית בתגובה לתנאים סביבתיים ספציפיים המעודדים ייצור דלק. חלבון שזוהה כמשמעותי בתהליך ייצור השמן עובר בדיקה מעמיקה, כולל מניפולציות גנטיות שנועדו להגביר את התפוקה". בהמשך הדרך מקווים המדענים לצאת מגבולות המעבדה ולחבור לגורמים תעשייתיים, שיקדמו ייצור מסחרי של דלק ביולוגי המבוסס על אצות.

 

מתוך החוברת "מחליפים כוח" בעריכת דוברת האוניברסיטה >>

אוניברסיטת תל-אביב, רחוב חיים לבנון 30, 6997801.
UI/UX Basch_Interactive